Standardi procesa štancanja vanjskih ploča karika valjkastih lanaca
U industrijskim prenosnim sistemima, valjkasti lanci su ključne komponente prenosa, a njihove performanse direktno određuju radnu efikasnost i vijek trajanja opreme. Vanjske karikaste ploče, "skelet"...valjkasti lanac, igraju ključnu ulogu u prenošenju opterećenja i spajanju karika lanca. Standardizacija i preciznost njihovog proizvodnog procesa ključni su faktori koji utiču na ukupni kvalitet valjkastog lanca. Štancanje, glavna metoda za proizvodnju vanjskih karičkih ploča, zahtijeva stroge standarde u svakom koraku, od odabira sirovine do isporuke gotovog proizvoda, kako bi se osiguralo da vanjske karičke ploče posjeduju dovoljnu čvrstoću, žilavost i dimenzionalnu tačnost. Ovaj članak će pružiti detaljnu analizu svih procesnih standarda za štancanje vanjskih karičkih ploča valjkastih lanaca, pružajući praktičarima u industriji profesionalnu referencu i omogućavajući krajnjim korisnicima da jasnije razumiju logiku procesa iza visokokvalitetnih valjkastih lanaca.
I. Osnovne mjere sigurnosti prije štancanja: Odabir sirovina i standardi prethodne obrade
Performanse vanjskih karičkih ploča počinju s visokokvalitetnim sirovinama. Proces štancanja postavlja jasne zahtjeve za mehanička svojstva i hemijski sastav materijala, što su preduslovi za nesmetano izvršavanje narednih procesa. Trenutno su glavni materijali za vanjske karičke ploče u industriji niskougljični legirani konstrukcijski čelici (kao što su 20Mn2 i 20CrMnTi) i visokokvalitetni ugljični konstrukcijski čelici (kao što je čelik 45). Izbor materijala ovisi o primjeni valjkastog lanca (npr. velika opterećenja, velike brzine i korozivna okruženja). Međutim, bez obzira na odabrani materijal, on mora ispunjavati sljedeće osnovne standarde:
1. Standardi hemijskog sastava sirovina
Kontrola sadržaja ugljika (C): Za čelik 45, sadržaj ugljika mora biti između 0,42% i 0,50%. Viši sadržaj ugljika može povećati krhkost i pucanje materijala tokom štancanja, dok niži sadržaj ugljika može utjecati na njegovu čvrstoću nakon naknadne termičke obrade. Sadržaj mangana (Mn) u čeliku 20Mn2 mora se održavati između 1,40% i 1,80% kako bi se poboljšala prokaljivost i žilavost materijala, osiguravajući da vanjske spojne ploče odole lomu pod udarnim opterećenjima. Ograničenja štetnih elemenata: Sadržaj sumpora (S) i fosfora (P) mora se strogo kontrolirati ispod 0,035%. Ova dva elementa mogu formirati spojeve s niskom tačkom topljenja, uzrokujući da materijal postane „vruće krhak“ ili „hladno krhak“ tokom procesa štancanja, što utječe na prinos gotovih proizvoda.
2. Standardi prethodne obrade sirovina
Prije ulaska u proces štancanja, sirovine prolaze kroz tri koraka predobrade: kiseljenje, fosfatiranje i uljenje. Svaki korak ima jasne zahtjeve kvalitete:
Kiseljenje: Koristeći 15%-20% rastvor hlorovodonične kiseline, potopite na sobnoj temperaturi 15-20 minuta kako biste uklonili kamenac i hrđu sa površine čelika. Nakon kiseljenja, površina čelika mora biti bez vidljivog kamenca i bez prekomjerne korozije (tačkaste korozije), koja može uticati na prianjanje naknadnog fosfatnog premaza.
Fosfatiranje: Koristeći rastvor za fosfatiranje na bazi cinka, tretirajte na 50-60°C tokom 10-15 minuta kako biste formirali fosfatni premaz debljine 5-8μm. Fosfatni premaz mora biti ujednačen i gust, s prianjanjem koje dostiže nivo 1 (bez ljuštenja) korištenjem testa poprečnog rezanja. Ovo smanjuje trenje između matrice za štancanje i čelične ploče, produžavajući vijek trajanja matrice i povećavajući otpornost vanjske vezne ploče na hrđu.
Nanošenje ulja: Poprskajte tanki sloj ulja protiv hrđe (debljine ≤ 3μm) na površinu fosfatnog premaza. Film ulja treba ravnomjerno nanijeti bez ikakvih praznina ili nakupljanja. Ovo sprječava hrđanje čelične ploče tokom skladištenja, a istovremeno održava tačnost naknadnih operacija štancanja.
II. Standardi za procese štancanja jezgara: Precizna kontrola od štancanja do oblikovanja
Proces štancanja vanjskih karika valjkastih lanaca prvenstveno se sastoji od četiri osnovna koraka: štancanja, probijanja, oblikovanja i obrezivanja. Parametri opreme, tačnost matrice i operativni postupci svakog koraka direktno utiču na dimenzijsku tačnost i mehanička svojstva vanjskih karika. Sljedeći standardi se moraju strogo pridržavati:
1. Standardi procesa blendinga
Izrada štanca uključuje probijanje sirovih čeličnih limova u blankete koji odgovaraju rasklopljenim dimenzijama vanjskih karika. Osiguravanje dimenzijske tačnosti i kvaliteta ivica blank-ova je ključno za ovaj proces.
Izbor opreme: Potrebna je zatvorena presa s jednom tačkom (tonaža varira ovisno o veličini vanjske veze, obično 63-160 kN). Tačnost hoda klizača prese mora se kontrolirati unutar ±0,02 mm kako bi se osigurala konzistentna brzina za svaku presu i izbjegla dimenzijska odstupanja.
Tačnost matrice: Razmak između probijača i matrice za blank treba odrediti na osnovu debljine materijala, uglavnom 5%-8% debljine materijala (npr. za debljinu materijala od 3 mm, razmak je 0,15-0,24 mm). Hrapavost rezne ivice matrice mora biti ispod Ra0,8μm. Habanje ivice veće od 0,1 mm zahtijeva brzo ponovno brušenje kako bi se spriječilo stvaranje neravnina na ivici blanka (visina neravnina ≤ 0,05 mm).
Dimenzionalni zahtjevi: Odstupanje dužine blanka mora se kontrolisati unutar ±0,03 mm, odstupanje širine unutar ±0,02 mm, a dijagonalno odstupanje unutar 0,04 mm nakon blankanja kako bi se osigurale tačne referentne vrijednosti za naredne korake obrade.
2. Standardi procesa probijanja
Probijanje je proces probijanja rupa za vijke i rupa za valjke za vanjske karike u blank nakon blankiranja. Tačnost položaja rupe i tačnost prečnika direktno utiču na performanse montaže valjkastog lanca.
Metoda pozicioniranja: Koristi se dvostruko pozicioniranje referentnih tačaka (korištenje dvije susjedne ivice blanka kao reference). Lokacijski klinovi moraju ispunjavati tačnost IT6 kako bi se osigurala konzistentna pozicija blanka tokom svakog probijanja. Odstupanje položaja rupe mora biti ≤ 0,02 mm (u odnosu na referentnu površinu vanjske ploče karike). Tačnost prečnika rupe: Odstupanje prečnika između rupa za vijak i valjak mora ispunjavati zahtjeve tolerancije IT9 (npr. za rupu od 10 mm, odstupanje je +0,036 mm/-0 mm). Tolerancija kružnosti rupe treba biti ≤ 0,01 mm, a hrapavost stijenke rupe treba biti ispod Ra1,6 μm. Ovo sprječava da karike lanca budu previše labave ili previše zategnute zbog odstupanja prečnika rupe, što bi moglo uticati na stabilnost prijenosa.
Redoslijed bušenja: Prvo probušite rupe za vijke, a zatim rupe za valjke. Odstupanje udaljenosti od centra do centra između dvije rupe mora biti unutar ±0,02 mm. Kumulativno odstupanje udaljenosti od centra do centra direktno će dovesti do odstupanja koraka u lancu valjka, što zauzvrat utiče na tačnost prijenosa.
3. Formiranje procesnih standarda
Oblikovanje uključuje probijanje izbušenog komada kroz matricu u konačni oblik vanjske ploče spojnice (npr. zakrivljeni ili stepenasti). Ovaj proces zahtijeva osiguranje tačnosti oblika vanjske ploče spojnice i kontrole opruge.
Dizajn kalupa: Kalup za oblikovanje treba da ima segmentiranu strukturu, sa dvije stanice, za prethodno oblikovanje i za konačno oblikovanje, konfigurisane prema obliku vanjske spojne ploče. Stanica za prethodno oblikovanje u početku pritiska blank u preliminarni oblik kako bi se smanjio deformacijski napon tokom konačnog oblikovanja. Hrapavost površine šupljine kalupa za konačno oblikovanje mora dostići Ra0,8 μm kako bi se osigurala glatka površina vanjske spojne ploče bez udubljenja.
Kontrola pritiska: Pritisak oblikovanja treba izračunati na osnovu granice tečenja materijala i generalno je 1,2-1,5 puta veći od granice tečenja materijala (npr. granica tečenja čelika 20Mn2 je 345MPa; pritisak oblikovanja treba kontrolisati između 414-517MPa). Premali pritisak će rezultirati nepotpunim oblikovanjem, dok će preveliki pritisak uzrokovati prekomjernu plastičnu deformaciju, što će uticati na performanse naknadne termičke obrade. Kontrola povratnog efekta: Nakon oblikovanja, povratni efekt vanjske vezne ploče mora se kontrolisati unutar 0,5°. Ovo se može suzbiti postavljanjem kompenzacionog ugla u šupljini kalupa (određenog na osnovu karakteristika povratnog efekta materijala, generalno 0,3°-0,5°) kako bi se osiguralo da gotov proizvod ispunjava zahtjeve dizajna.
4. Standardi procesa obrezivanja
Obrezivanje je proces uklanjanja ostataka i viška materijala nastalog tokom procesa oblikovanja kako bi se osiguralo da su rubovi vanjske vezne ploče ravni.
Tačnost matrice za obrezivanje: Razmak između probijača i matrice matrice za obrezivanje mora biti kontrolisan u rasponu od 0,01-0,02 mm, a oštrina rezne ivice mora biti ispod Ra0,4μm. Osigurajte da su ivice vanjske spojne ploče nakon obrezivanja bez neravnina (visina neravnina ≤ 0,03 mm) i da je greška u pravolinijskom rubu ≤ 0,02 mm/m.
Redoslijed obrezivanja: Prvo obrežite duge rubove, a zatim kratke rubove. Ovo sprječava deformaciju vanjske spone zbog nepravilnog redoslijeda obrezivanja. Nakon obrezivanja, vanjska spona mora se vizualno pregledati kako bi se osiguralo da nema nedostataka poput okrnjenih uglova ili pukotina.
III. Standardi inspekcije kvaliteta nakon štancanja: Sveobuhvatna kontrola performansi gotovog proizvoda
Nakon štancanja, vanjske spojne ploče prolaze kroz tri rigorozna procesa kontrole kvalitete: dimenzijsku inspekciju, inspekciju mehaničkih svojstava i inspekciju izgleda. Samo proizvodi koji ispunjavaju sve standarde mogu proći kroz naknadne procese termičke obrade i montaže. Specifični standardi inspekcije su sljedeći:
1. Standardi za dimenzijsku inspekciju
Dimenzionalna inspekcija koristi trodimenzionalnu koordinatnu mjernu mašinu (tačnost ≤ 0,001 mm) u kombinaciji sa specijaliziranim mjeračima, fokusirajući se na sljedeće ključne dimenzije:
Razmak: Razmak vanjske spone (udaljenost između dva otvora za vijke) mora imati toleranciju od ±0,02 mm, s kumulativnom greškom koraka od ≤0,05 mm na 10 komada. Prekomjerno odstupanje koraka može uzrokovati vibracije i buku tokom prijenosa valjkastim lancem.
Debljina: Odstupanje debljine vanjske ploče karike mora ispunjavati zahtjeve tolerancije IT10 (npr. za debljinu od 3 mm, odstupanje je +0,12 mm/-0 mm). Varijacije debljine unutar serije moraju biti ≤0,05 mm kako bi se spriječilo neravnomjerno opterećenje karika lanca zbog neravnomjerne debljine. Tolerancija položaja rupe: Odstupanje položaja između rupe za vijak i rupe za valjak mora biti ≤0,02 mm, a greška koaksijalnosti rupe mora biti ≤0,01 mm. Osigurajte da razmak između klina i valjka ispunjava zahtjeve dizajna (razmak je uglavnom 0,01-0,03 mm).
2. Standardi ispitivanja mehaničkih svojstava
Ispitivanje mehaničkih svojstava zahtijeva nasumično odabiranje 3-5 uzoraka iz svake serije proizvoda za ispitivanje zatezne čvrstoće, tvrdoće i savijanja.
Zatezna čvrstoća: Ispitana univerzalnom mašinom za ispitivanje materijala, zatezna čvrstoća vanjske spone ploče mora biti ≥600 MPa (nakon termičke obrade čelika 45) ili ≥800 MPa (nakon termičke obrade čelika 20Mn2). Lom se mora dogoditi u području vanjske spone ploče bez rupe. Lom u blizini rupe ukazuje na koncentraciju napona tokom procesa probijanja, a parametri matrice moraju se podesiti. Ispitivanje tvrdoće: Koristite Rockwell tester tvrdoće za mjerenje površinske tvrdoće vanjskih spona ploča. Tvrdoća mora biti kontrolisana unutar HRB80-90 (žareno stanje) ili HRC35-40 (kaljeno i otpušteno stanje). Prekomjerno visoka tvrdoća će povećati krhkost materijala i podložnost lomu; pretjerano niska tvrdoća će uticati na otpornost na habanje.
Ispitivanje savijanja: Savijte vanjske spone ploče za 90° duž njihove dužine. Nakon savijanja na površini ne bi trebale biti pukotine ili lomovi. Opruga nakon rasterećenja treba biti ≤5°. Ovo osigurava da vanjske spone ploče imaju dovoljnu žilavost da izdrže udarna opterećenja tokom prijenosa.
3. Standardi inspekcije izgleda
Inspekcija izgleda koristi kombinaciju vizuelnog pregleda i pregleda lupom (uvećanje 10x). Specifični zahtjevi su sljedeći:
Kvalitet površine: Vanjska površina spojne ploče mora biti glatka i ravna, bez ogrebotina (dubina ≤ 0,02 mm), udubljenja ili drugih nedostataka. Fosfatni premaz mora biti ujednačen i bez nedostajućeg premaza, žutila ili ljuštenja. Kvalitet ivica: Ivice moraju biti bez neravnina (visina ≤ 0,03 mm), odlomaka (veličina odlomaka ≤ 0,1 mm), pukotina ili drugih nedostataka. Manje neravnine moraju se ukloniti pasivizacijom (uranjanjem u otopinu za pasivizaciju na 5-10 minuta) kako bi se spriječile ogrebotine na pogonu ili drugim komponentama tokom montaže.
Kvalitet zida rupe: Zid rupe mora biti gladak, bez stepenica, ogrebotina, deformacija ili drugih nedostataka. Prilikom pregleda pomoću mjerača za provjeru ispravnosti/neispravnosti, mjerač za provjeru ispravnosti mora glatko prolaziti, dok mjerač za provjeru ispravnosti ne smije prolaziti, osiguravajući da rupa ispunjava zahtjeve tačnosti montaže.
IV. Smjerovi optimizacije procesa štancanja: Od standardizacije do inteligencije
S kontinuiranim napretkom industrijske proizvodne tehnologije, standardi za procese štancanja vanjskih karika valjkastih lanaca također se kontinuirano unapređuju. Budući razvoj bit će usmjeren prema inteligentnim, zelenim i visokopreciznim procesima. Specifični pravci optimizacije su sljedeći:
1. Primjena inteligentne proizvodne opreme
Uvođenje CNC mašina za štancanje i industrijskih robota za postizanje automatizovane i inteligentne kontrole procesa štancanja:
CNC mašine za štancanje: Opremljene visokopreciznim servo sistemom, omogućavaju podešavanje parametara u realnom vremenu kao što su pritisak štancanja i brzina hoda, sa tačnošću kontrole od ±0,001 mm. Takođe imaju mogućnosti samodijagnostike, omogućavajući pravovremeno otkrivanje problema kao što su habanje matrice i anomalije materijala, smanjujući broj neispravnih proizvoda.
Industrijski roboti: Koristeći se za utovar sirovina, prenos dijelova za štancanje i sortiranje gotovih proizvoda, oni zamjenjuju ručne operacije. Ovo ne samo da poboljšava efikasnost proizvodnje (omogućavajući 24-satnu kontinuiranu proizvodnju), već i eliminiše dimenzijska odstupanja uzrokovana ručnim radom, osiguravajući konzistentan kvalitet proizvoda.
2. Promocija zelenih procesa
Smanjenje potrošnje energije i zagađenja okoliša uz ispunjavanje procesnih standarda:
Optimizacija materijala kalupa: Korištenje kompozitnog kalupa izrađenog od brzoreznog čelika (HSS) i cementiranog karbida (WC) povećava vijek trajanja kalupa (vijek trajanja može se produžiti 3-5 puta), smanjuje učestalost zamjene kalupa i smanjuje otpad materijala.
Poboljšanja procesa predobrade: Promoviranje tehnologije fosfatiranja bez fosfora i korištenje ekološki prihvatljivih otopina za fosfatiranje smanjuje zagađenje fosforom. Nadalje, elektrostatičko prskanje ulja otpornog na hrđu poboljšava iskorištenje ulja otpornog na hrđu (stopa iskorištenja može se povećati na preko 95%) i smanjuje emisije uljne magle.
3. Unapređenje tehnologije visokoprecizne inspekcije
Uveden je sistem za inspekciju mašinskim vidom kako bi se omogućila brza i tačna kontrola kvaliteta vanjskih spojnih ploča.
Opremljen kamerom visoke definicije (rezolucija ≥ 20 megapiksela) i softverom za obradu slike, sistem za mašinsku viziju može istovremeno pregledati vanjske spojne ploče radi dimenzionalne tačnosti, nedostataka u izgledu, odstupanja položaja rupa i drugih parametara. Sistem se može pohvaliti brzinom inspekcije od 100 komada u minuti, postižući preko 10 puta veću tačnost od ručne inspekcije. Također omogućava pohranjivanje i analizu podataka inspekcije u realnom vremenu, pružajući podršku podacima za optimizaciju procesa.
Zaključak: Standardi su žila kucavica kvalitete, a detalji određuju pouzdanost prijenosa.
Proces štancanja za vanjske karike valjkastih lanaca može izgledati jednostavno, ali strogi standardi se moraju pridržavati u svakoj fazi - od kontrole hemijskog sastava sirovina, preko osiguranja dimenzijske tačnosti tokom procesa štancanja, do sveobuhvatne inspekcije kvaliteta gotovog proizvoda. Previd bilo kojeg detalja može dovesti do degradacije performansi vanjske karike i posljedično uticati na pouzdanost prijenosa cijelog valjkastog lanca.
Vrijeme objave: 26. septembar 2025.